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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une DEMANDA DE BREVET D'INVENTION Monsieur Otto HA P PE L Chaudière pour chauffage central.
Demande de brevet déposée en Allemagne le 20 mars 1940.
On connaît (brevet allemand 650.353) des chaudières pour installations de chauffage central, par exemple pour le chauffage de serres, dans lesquelles la surface de chauffe est divisée en deux étages successifs d'à peu près même grandeur de surface de chauffe, dont le premier se compose d'une enveloppe creuse en forme de cloche, entourant le foyer, et servant principalement de surface de chauffe par rayonnement, tandis que le deuxième étage (surface de chauffe par convection) se compose d'éléments en tubes à ailettes, avec tubes à ailettes étroits parallèles, fixés dans des chambres terminales, et est disposé dans le canal d'évacuation des gaz de fumée, dans le voisinage immédiat du foyer,
de telle sorte que les gaz chauds sortant du foyer sont conduits aux tubes à ailettes sans être menés préalablement vers l'avant. Un avantage particulier de cette construction connue est que les tubes à ailettes, malgré leur grande surface de chauffe, ont une contenance en eau ne comportant qu'une faible partie de celle du premier étage de chauffe (chauffage par rayonnement ), ¯de sorte que le chauffage est énormément raccourci.
Dans le type connu de construction, l'élément tubulaire à ailettes est disposé latéralement au canal de gaz de fumées raccordé à l'enveloppe creuse en forme de cloche, et se compose de tubes
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verticaux à ailettes, traversés en direction horizontale par les gaz de fumées. ues gaz, qui traversent la surface de chauffage par rayonnement, essentiellement du haut vers le bas, exécutent donc une déviation de 90 . Cette disposition a le défaut que la chaudière ne peut être appliquée tout contre la paroi postérieure du bâtiment dans laquelle, en règle générale, est ou sont disposées les cheminées.
Un autre défaut est que, lors de la réunion de plusieurs chauaières en une batterie, on doit laisser subsister des intervalles entre les diverses chaudières, afin d'assurer l'accès aux éléments tubulaires à ailettes, pour le nettoyage.
Suivant l'invention, ces défauts sont éliminés par la combinaison des caractéristiques suivantes : a) La paroi supérieure frontale de l'enveloppe creuse est formée par un système de tubes lisses horizontaux de petit diamè:- tre, ce système ayant une faible hauteur et étant disposé à une grande distance en hauteur, du foyer. b ) L'élément tubulaire à ailettes formé de tubes horizontaux est disposé immédiatement au-dessus des tubes lisses dans le canal de gaz de fumées qui débouche de façon connue en soi à la paroi frontale supérieure de la chaudière.
c) Dans l'espace d'eau de la chaudière sont disposées des parois transversales de séparation, décalées de telle sorte que le fluide porteur de chaleur, après avoir traversé l'enveloppe creuse, traverse d'abord les tubes lisses puis ensuite, en courant inveraé, l'élément tubulaire à ailettes.
De cette manière, on obtient une chaudière de construction lisse fermée, de sorte qu'elle peut être appliquée directement ccntre la paroi postérieure du bâtiment considéré. En outre, par la combinaison spécifiée, l'intercalation en succession des divers étages de surfaces de chauffe est déterminée de telle manière que disparaissent les conduits spéciaux de liaison encore nécessaires, en dehors de la chaudière proprement dite, dans les chaudières connues du même type.
Les tubes lisses suivant la caractéristique a, qui remplacent une surface ordinaire de chauffe par rayonnement, déterminent une protection de la surface de chauffe en tubes à ailettes, très sensi-
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bles et coüteux,par rapport à la chaleur rayonnée.
Lors de la réunion de plusieurs chaudières en batterie, cellesci peuvent être montées l'une près de l'autre sans écartement notable.
Les parois séparatrices prévues transversalement dans l'espace à eau servent à assurer l'écoulement forcé nécessaire du fluide porteur de chaleur.
Le type de construction conforme à l'invention est applicable aussi bien pour les installations à eau chaude que pour celles à vapeur basse pression. Le circuit du fluide porteur de chaleur, notamment pour les grosses chaudières, peut être assuré par l'intercalation d'une pompe.
Au dessin annexé est représenté un exemple de réalisation de l'objet de l' invention.
La première des surfaces de chauffe est formée par l'enveloppe creuse 1 qui entoure le foyer 2. Le combustible repose sur la grille 3; son remplissage s'effectue par l'ouverture de remplissage 5 obturable par la porte 4. Le clapet d'entrée d'air frais est désigné par 6, la porte de décrassage et de cendrier par 7. L'enveloppe creuse 1 est formée supérieurement par les tubes lisses horizontaux 15, qui débouchent des.deux côtés dans l'espace d'eau de l'enveloppe 1. Au-dessus destubeslisses 15 est disposé, dans le canal 8 de gaz de fumées, l'élément tubulaire à ailettes 9. 16 et 17 sont des parois séparatrices qui obligent le fluide porteur de chaleur à traverser successivement l'enveloppe creuse 1, les tubes lisses 15 et les tubes à ailettes 9, comme l'indiquent les flèches.
Les tubes 15 et 9 peuvent avoir des longueurs différentes telies que les éléments considérés ont une projection en plan de forme circulaire. La construction peut cependant être également telle que la projection en plan soit rectangulaire ou carrée.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of an INVENTION PATENT APPLICATION Mr. Otto HA P PE L Boiler for central heating.
Patent application filed in Germany on March 20, 1940.
There are known (German patent 650,353) boilers for central heating installations, for example for the heating of greenhouses, in which the heating surface is divided into two successive stages of approximately the same size of heating surface, of which the first consists of a hollow bell-shaped envelope, surrounding the hearth, and serving mainly as a radiant heating surface, while the second stage (convection heating surface) consists of finned tube elements, with tubes with narrow parallel fins, fixed in end chambers, and is arranged in the flue gas discharge channel, in the immediate vicinity of the fireplace,
so that the hot gases leaving the hearth are conducted to the finned tubes without being previously conducted forwards. A particular advantage of this known construction is that the finned tubes, despite their large heating surface, have a water capacity comprising only a small part of that of the first heating stage (radiant heating), so that the heating is greatly shortened.
In the known type of construction, the tubular finned element is disposed laterally to the flue gas channel connected to the hollow bell-shaped casing, and consists of tubes
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vertical fins, crossed horizontally by the flue gases. The gases, which pass through the radiant heating surface, essentially from top to bottom, therefore perform a deflection of 90. This arrangement has the drawback that the boiler cannot be applied right up against the rear wall of the building in which, as a rule, the chimneys are or are arranged.
Another defect is that, when combining several boilers in a battery, gaps must be left between the various boilers, in order to ensure access to the finned tubular elements, for cleaning.
According to the invention, these defects are eliminated by the combination of the following characteristics: a) The upper front wall of the hollow casing is formed by a system of horizontal smooth tubes of small diameter, this system having a low height and being arranged at a great distance in height, from the hearth. b) The finned tubular element formed of horizontal tubes is arranged immediately above the smooth tubes in the flue gas channel which opens in a manner known per se at the upper front wall of the boiler.
c) In the water space of the boiler are arranged transverse separation walls, offset so that the heat-carrying fluid, after having passed through the hollow casing, first passes through the smooth tubes and then, in inverted current, the tubular element with fins.
In this way, a boiler of closed smooth construction is obtained, so that it can be applied directly to the rear wall of the building in question. In addition, by the combination specified, the intercalation in succession of the various stages of heating surfaces is determined in such a way that the special connecting ducts still necessary, apart from the boiler itself, disappear in known boilers of the same type. .
The smooth tubes according to characteristic a, which replace an ordinary surface for heating by radiation, provide protection of the heating surface in finned tubes, very sensitive.
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bland and expensive, compared to radiated heat.
When combining several boilers in a battery, they can be mounted close to each other without noticeable spacing.
The dividing walls provided transversely in the water space serve to ensure the necessary forced flow of the heat-carrying fluid.
The type of construction according to the invention is applicable both for hot water installations and for those with low pressure steam. The heat carrier fluid circuit, in particular for large boilers, can be provided by the intercalation of a pump.
In the accompanying drawing is shown an embodiment of the object of the invention.
The first of the heating surfaces is formed by the hollow casing 1 which surrounds the hearth 2. The fuel rests on the grid 3; it is filled through the filling opening 5 which can be closed off by the door 4. The fresh air inlet valve is designated by 6, the cleaning and ashtray door by 7. The hollow casing 1 is formed on the upper side by the horizontal smooth tubes 15, which emerge from the two sides into the water space of the casing 1. Above the smooth tubes 15 is disposed, in the flue gas channel 8, the finned tubular element 9 16 and 17 are dividing walls which force the heat carrying fluid to pass successively through the hollow casing 1, the smooth tubes 15 and the fin tubes 9, as indicated by the arrows.
The tubes 15 and 9 may have different lengths such that the elements considered have a planar projection of circular shape. However, the construction can also be such that the plan projection is rectangular or square.